JP2010169237A - 遊星歯車装置の潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油浴から離れていても、遊星ピンと遊星歯車の間の軸受、遊星歯車とサンギヤ又はリングギヤとの噛合い歯面に潤滑油を導入でき、安価な潤滑装置を提供する。
【解決手段】高速軸５に直結されるサンギヤ１と、ケーシング４に嵌めたリングギヤ３と、サンギヤ１とリングギヤ３の間に複数の遊星歯車２を等分角で転動自在配置し、遊星歯車２をキャリア７に固定された遊星ピン６に軸受９を介して回転自在支持し、キャリア７に低速軸８を一体に設けた遊星歯車装置２０において、遊星ピン６に軸心穴１０を設け、軸心穴１０から軸受９に潤滑油を導入できる導入孔を設け、軸心穴１０の端部に設けた開閉蓋１３により軸心穴１０の開口部を開閉可能に構成し、軸心穴１０がケーシング４内の潤滑油浴１５に浸漬の際に開いて軸心穴１０に潤滑油が導入され、軸心穴１０が潤滑油浴１５から離れる際に閉じて軸心穴１０内に潤滑油が保持されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、大型の風力発電機、建設機械等の増速機または減速機として使用される大型の遊星歯車装置の潤滑装置に関する。

遊星歯車装置では、高速軸に直結されるサンギヤと、ケーシングに嵌め込まれたリングギヤと、前記サンギヤの外歯と前記リングギヤの内歯との間に複数の遊星歯車を等分角で転動自在に配置し、前記遊星歯車をキャリアに固定された遊星ピンに軸受を介して回転自在に支持し、前記キャリアに低速軸を一体に設けた構造としていることが多い。
その潤滑方法の多くは油浴潤滑であり、遊星歯車は公転して底部に位置したときに油浴に浸漬して潤滑油が供給されるが、運転停止した場合には潤滑油に浸漬していない軸受が存在することになる。このため、これらが焼き付きを生じないようにしようとする潤滑装置が各種提案されてきた。（特許文献１、２および３）
特に、風力発電機では、風の状況によって長時間運転停止する場合やキャリアが極低速で回転する場合があり、油浴に浸漬していない遊星歯車内の軸受は潤滑油が流れ落ちてしまって、潤滑油切れが生じることがある。その状態から風の状況変化によって運転が再開されると、軸受に潤滑不良が生じて円滑な運転が損なわれることがあり、風力発電の効率低下につながってしまうとともに、前記軸受の寿命低下につながってしまうことがあるが、従来の潤滑装置では、潤滑機能を発揮できず、また、装置コストが高価になり過ぎるという問題があり、風力発電機等に使用される大型の遊星歯車装置に適した安価な潤滑装置の提供が望まれている。

特開２０００−２４０７７１号公報（図１） 特開２００４−２７０７３６号公報（図３） 特開２００５−２８２５９３号公報（図１、図２）

前記特許文献１によれば、遊星歯車装置の潤滑装置は、キャリアに取り付けられた支軸（遊星ピン）に潤滑剤を溜める潤滑剤溜め部とする孔を設け、この潤滑剤溜め部に潤滑剤を導入するための導入路を設け、かつ、該導入路に弁を設けて、遊星歯車装置の運転中はポンプ等による潤滑剤の圧送で前記弁が開き、潤滑剤の圧送が無くなる停止中は前記弁が弁体の自重で閉じる構成として、停止中に潤滑剤溜め部からの潤滑剤の流出を防止するとしている。
しかしながら、前記特許文献１の遊星歯車装置の潤滑装置では、ポンプによる潤滑剤の圧送またはキャリアの回転による遠心力での潤滑剤の圧送を前提としており、前者はポンプ設置のために装置コストが高くなるという問題があった。また、後者はキャリアが高速回転しているときに遠心力作用による潤滑剤の圧送が可能となり、低速回転の遊星歯車装置では採用できないという問題が考えられる。

また、前記特許文献２によれば、遊星歯車装置の潤滑装置は、プラネタリギヤ（遊星歯車）の回転をニードルベアリングの介在で軸支する支持ピン（遊星ピン）の軸方向油路に潤滑油を導入する回曲した油路を有する導入プレートを設けて、プラネタリギヤの回転停止時にも支持ピンの軸方向油路内に潤滑油が十分に導入されるようにするとしている。
しかしながら、前記特許文献２の遊星歯車装置の潤滑装置では、導入プレートの油路の形状が複雑であり、油路の決定に際して実験、設計の時間が多くかかるとともに、遊星歯車装置の多量生産をする場合には油路を型等の使用で加工できるが、遊星歯車装置を少量生産する場合には加工コストが高価になるという問題が考えられる。

さらに、前記特許文献３によれば、遊星歯車装置の潤滑装置は、ピニオンギヤ（遊星歯車）の回転をニードルローラの介在で軸支するピニオン軸（遊星ピン）の軸方向油路に潤滑油を導入するに際して、シャフトに板状部材および樹脂ワッシャから成る回転体、および、キャリアの側面の前記樹脂ワッシャに対応する箇所にレシーバを設けて、キャリアの静止時においても回転部材の回転により遠心力で潤滑油を次々とレシーバに向けて供給でき、これによりピニオン軸の軸方向油路に潤滑油を導入できるとしている。
しかしながら、前記特許文献３の遊星歯車装置の潤滑装置では、キャリアの停止中にシャフトが回転している場合に有効であり、キャリアのブレーキ機構と、リングギヤと一体になった軸と回転部材の間にクラッチ機構を有することが前提であり、ブレーキ機構とクラッチ機構の設置という複雑な構成になるという問題が考えられる。

本発明は、特に大型の低速回転の遊星歯車装置において、遊星歯車装置を運転中或いは停止中に、遊星ピンがケーシング内の上部に達して潤滑油浴から離れている場合でも遊星ピンの軸心穴に潤滑油を保持して、遊星ピンと遊星歯車の間の軸受に潤滑油を導入でき、また、遊星ピンの軸心穴から前記軸受を経由して遊星歯車とサンギヤまたはリングギヤとの噛合い歯面に潤滑油を導入でき、しかも、安価で実現できる潤滑装置を提供することを目的としている。

前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
（１）第１の手段の遊星歯車装置の潤滑装置は、高速軸に直結されるサンギヤと、ケーシングに嵌め込まれたリングギヤと、前記サンギヤの外歯と前記リングギヤの内歯との間に複数の遊星歯車を等分角で転動自在に配置し、前記遊星歯車をキャリアに固定された遊星ピンに軸受を介して回転自在に支持し、前記キャリアに低速軸を一体に設けた遊星歯車装置において、前記遊星ピンに軸心穴を設け、かつ、該軸心穴から前記軸受に潤滑油を導入できる導入孔を設け、前記軸心穴の端部に設けた開閉蓋により前記軸心穴の開口部を開閉できるように構成して、前記軸心穴が前記ケーシング内の潤滑油浴に浸漬する際に開いて前記軸心穴に潤滑油が導入され、前記軸心穴が前記潤滑油浴から離れる際に閉じて前記軸心穴内に潤滑油が保持されて、前記導入孔経由で前記軸受が潤滑されるようにしたことを特徴とする。
（２）第２の手段の遊星歯車装置の潤滑装置は、前記第１の手段の遊星歯車装置の潤滑装置において、前記開閉蓋を前記遊星ピンの両端で前記軸心穴近辺に設けたピンを支点として前記軸心穴と相対的に揺動させることにより開閉できるようにし、かつ、前記開閉蓋が自重で常に一定方向へ向くようにして、前記ピンの位置および前記開閉蓋の形状を、前記遊星歯車が公転軌道の下部に達した時、および、公転軌道の上部に達した時に、前記開閉蓋が前記軸心穴の開口部を開くように構成したことを特徴とする。
（３）第３の手段の遊星歯車装置の潤滑装置は、前記構成の遊星歯車装置において、前記遊星ピンに軸心穴を設け、かつ、該軸心穴から前記軸受に潤滑油を導入できる導入孔を設けて、前記軸心穴の端部に設けた一方向弁により、前記軸心穴が前記ケーシング内の潤滑油浴に浸漬している間に前記軸心穴の外部から内部に向けて潤滑油が導入され、前記軸心穴が前記潤滑油浴から離れている間は前記軸心穴の内部から外部に向けての潤滑油の流出が抑止されるように構成して、前記軸心穴内に潤滑油が保持されて、前記導入孔経由で前記軸受が潤滑されるようにしたことを特徴とする。
（４）第４の手段の遊星歯車装置の潤滑装置は、前記第３の手段の遊星歯車装置の潤滑装置において、前記一方向弁を、軸方向に孔を有する栓により構成したことを特徴とする。

（５）第５の手段の遊星歯車装置の潤滑装置は、前記構成の遊星歯車装置において、前記遊星ピンに軸心穴を設け、該軸心穴が中央部を凹みとする段差を有するようにして、かつ、該軸心穴の中央部から前記軸受に潤滑油を導入できる導入孔を設けて、前記キャリア等の回転体に設けた潤滑油保持具により、前記遊星歯車の公転軌道の下部で前記ケーシング内の潤滑油浴に浸漬した際に潤滑油を受けて保持し、前記遊星歯車の公転軌道の上部に達した際に該保持していた潤滑油を滴下させて前記軸心芯穴に導入するように構成して、前記段差を有する軸心穴に潤滑油が保持されて、前記導入孔経由で前記軸受が潤滑されるようにしたことを特徴とする。
（６）第６の手段の遊星歯車装置の潤滑装置は、前記第５の手段の遊星歯車装置の潤滑装置において、前記潤滑油保持具を、前記回転体の前記遊星ピンに対応した位置に設けた潤滑油カップとして、該潤滑油カップが、前記回転体の回転の下部に達した時に、前記潤滑油浴から潤滑油を掬い上げて保持し、前記回転体の回転の上部に達した時に、該潤滑油カップが保持していた潤滑油を滴下させて、前記軸心穴に導入させるように構成したことを特徴とする。
（７）第７の手段の遊星歯車装置の潤滑装置は、前記第５の手段の遊星歯車装置の潤滑装置において、前記潤滑油保持具を、前記回転体の前記遊星ピンに対応した位置に設けたピンを支点として揺動するカップとし、該カップが、前記回転体の回転の下部に達した時に、潤滑油浴から潤滑油を掬い上げて保持し、前記回転体の回転により上部に向かうまでは潤滑油を保持したままの姿勢を維持して、前記回転体の回転の上部に達した時に、該カップが前記ピンを支点として傾くことにより保持していた潤滑油を滴下させて、前記軸心穴に導入させるように構成したことを特徴とする。
（８）第８の手段の遊星歯車装置の潤滑装置は、前記第５の手段の遊星歯車装置の潤滑装置において、前記潤滑油保持具を、前記回転体の前記遊星ピンに対応した位置に設けた弾力性のある吸油性潤滑油保持具とし、該吸油性潤滑油保持具が前記回転体の回転の下部に達して前記潤滑油浴に浸漬した際に潤滑油を吸い取って保持し、該吸油性潤滑油保持具が前記回転体の回転の上部に達した時に、前記保持していた潤滑油を搾り出し用カム等との係合により滴下させて、前記軸心穴に導入させるように構成したことを特徴とする。
（９）第９の手段の遊星歯車装置の潤滑装置は、前記第１から８の手段のいずれかの遊星歯車装置の潤滑装置において、前記軸受内に導入された潤滑油を前記遊星歯車の歯面に向かって導入できるように導入孔を前記遊星歯車に設けて、前記遊星歯車、サンギヤ、リングギヤの歯面が潤滑されるようにしたことを特徴とする。

請求項１に係わる本発明は、高速軸に直結されるサンギヤと、ケーシングに嵌め込まれたリングギヤと、前記サンギヤの外歯と前記リングギヤの内歯との間に複数の遊星歯車を等分角で転動自在に配置し、前記遊星歯車をキャリアに固定された遊星ピンに軸受を介して回転自在に支持し、前記キャリアに低速軸を一体に設けた遊星歯車装置において、前記遊星ピンに軸心穴を設け、かつ、該軸心穴から前記軸受に潤滑油を導入できる導入孔を設け、前記軸心穴の端部に設けた開閉蓋により前記軸心穴の開口部を開閉できるように構成して、前記軸心穴が前記ケーシング内の潤滑油浴に浸漬する際に開いて前記軸心穴に潤滑油が導入され、前記軸心穴が前記潤滑油浴から離れる際に閉じて前記軸心穴内に潤滑油が保持されて、前記導入孔経由で前記軸受が潤滑されるようにしたことにより、低速運転の大型遊星歯車装置が長時間運転停止しても運転再開時に潤滑不良を生じることがない安価な潤滑装置を提供できるという効果を有する。
請求項２に係わる本発明は、請求項１に記載する遊星歯車装置の潤滑装置において、前記開閉蓋を前記遊星ピンの両端で前記軸心穴近辺に設けたピンを支点として前記軸心穴と相対的に揺動させることにより開閉できるようにし、かつ、前記開閉蓋が自重で常に一定方向へ向くようにして、前記ピンの位置および前記開閉蓋の形状を、前記遊星歯車が公転軌道の下部に達した時、および、公転軌道の上部に達した時、若しくは適切な時（適切なタイミング）に前記開閉蓋が前記軸心穴の開口部を開くように構成したことにより、前記軸心穴に確実に潤滑油を保持できる安価な潤滑装置を提供できるという効果を有する。
請求項３に係わる本発明は、前記構成の遊星歯車装置において、前記遊星ピンに軸心穴を設け、かつ、該軸心穴から前記軸受に潤滑油を導入できる導入孔を設けて、前記軸心穴の端部に設けた一方向弁により、前記軸心穴が前記ケーシング内の潤滑油浴に浸漬している間に前記軸心穴の外部から内部に向けて潤滑油が導入され、前記軸心穴が前記潤滑油浴から離れている間は前記軸心穴の内部から外部に向けての潤滑油の流出が抑止されるように構成して、前記軸心穴内に潤滑油が保持されて、前記導入孔経由で前記軸受が潤滑されるようにしたことにより、低速運転の大型遊星歯車装置が長時間運転停止しても運転再開時に潤滑不良を生じることがない安価な潤滑装置を提供できるという効果を有する。
請求項４に係わる本発明は、請求項３に記載する遊星歯車装置の潤滑装置において、前記一方向弁を、軸方向に孔を有する栓により構成したことにより、低速運転の遊星歯車装置の前記軸心穴に潤滑油を保持できる安価な潤滑装置を提供できるという効果を有する。

請求項５に係わる本発明は、前記構成の遊星歯車装置において、前記遊星ピンに軸心穴を設け、該軸心穴が中央部を凹みとする段差を有するようにして、かつ、該軸心穴の中央部から前記軸受に潤滑油を導入できる導入孔を設けて、前記キャリア等の回転体に設けた潤滑油保持具により、前記遊星歯車の公転軌道の下部で前記ケーシング内の潤滑油浴に浸漬した際に潤滑油を受けて保持し、前記遊星歯車の公転軌道の上部に達した際に該保持していた潤滑油を滴下させて前記軸心穴に導入するように構成して、前記段差を有する軸心穴に潤滑油が保持されて、前記導入孔経由で前記軸受が潤滑されるようにしたことにより、低速運転の大型遊星歯車装置が長時間運転停止しても運転再開時に潤滑不良を生じることがない安価な潤滑装置を提供できるという効果を有する。
請求項６に係わる本発明は、請求項５に記載する遊星歯車装置の潤滑装置において、前記潤滑油保持具を、前記回転体の前記遊星ピンに対応した位置に設けた潤滑油カップとして、該潤滑油カップが、前記回転体の回転の下部に達した時に、前記潤滑油浴から潤滑油を掬い上げて保持し、前記回転体の回転の上部に達した時に、該潤滑油カップが保持していた潤滑油を滴下させて、前記軸心穴に導入させるように構成したことにより、前記軸心穴に確実に多くの潤滑油を導入して保持できる安価な潤滑装置を提供できるという効果を有する。
請求項７に係わる本発明は、請求項５に記載する遊星歯車装置の潤滑装置において、前記潤滑油保持具を、前記回転体の前記遊星ピンに対応した位置に設けたピンを支点として揺動するカップとし、該カップが、前記回転体の回転の下部に達した時に、潤滑油浴から潤滑油を掬い上げて保持し、前記回転体の回転により上部に向かうまでは潤滑油を保持したままの姿勢を維持して、前記回転体の回転の上部に達した時に、該カップが前記ピンを支点として傾くことにより保持していた潤滑油を滴下させて、前記軸心穴に導入させるように構成したことにより、前記軸心穴に確実に多くの潤滑油を導入して保持できる安価な潤滑装置を提供できるという効果を有する。
請求項８に係わる本発明は、請求項５に記載する遊星歯車装置の潤滑装置において、前記潤滑油保持具を、前記回転体の前記遊星ピンに対応した位置に設けた弾力性のある吸油性潤滑油保持具とし、該吸油性潤滑油保持具が前記回転体の回転の下部に達して前記潤滑油浴に浸漬した際に潤滑油を吸い取って保持し、該吸油性潤滑油保持具が前記回転体の回転の上部に達した時に、前記保持していた潤滑油を搾り出し用カム等との係合により滴下させて、前記軸心穴に導入させるように構成したことにより、前記軸心穴に確実に多くの潤滑油を導入して保持できる安価な潤滑装置を提供できるという効果を有する。
請求項９に係わる本発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載する遊星歯車装置の潤滑装置において、前記軸受内に導入された潤滑油を前記遊星歯車の歯面に向かって導入できるように導入孔を前記遊星歯車に設けたことにより、前記遊星ピンの軸心穴から前記軸受部を経由してさらに遊星歯車とサンギヤまたはリングギヤとの噛合い歯面に潤滑油を導入できて、該噛合い歯面が低速運転の大型遊星歯車装置が長時間運転停止しても運転再開時に潤滑不良を生じることがない安価な潤滑装置を提供できるという効果を有する。

本発明に係わる潤滑装置を構成した遊星歯車装置の要部の側面断面図である。 図１のＡ視図で、潤滑装置に関する部分のみを示し、遊星ピンの公転を分割して潤滑装置の状態変化を示したものである。 第２の実施の形態の潤滑装置を構成した遊星歯車装置の要部の側面断面図で、一部切断としてあり、図１に相当する図である。 図３の潤滑装置部の拡大図である。 第３の実施の形態の潤滑装置を構成した遊星歯車装置の要部の側面断面図であり、図１に相当する図である。 図５の断面Ｂ−Ｂ図で、一部破断としてある。 第４の実施の形態の潤滑装置を構成した遊星歯車装置の要部の側面断面図であり、図１に相当する図である。 図７の断面Ｄ−Ｄ図で、一部破断としてある。

以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。
図１は、本発明に係わる潤滑装置を構成した遊星歯車装置の要部の側面断面図である。
図２は、図１のＡ視図で、潤滑装置に関する部分のみを示し、遊星ピンの公転を分割して潤滑装置の状態変化を示したものである。

図において、遊星歯車装置２０は、サンギヤ１と、該サンギヤ１の外歯と噛み合って等分角で配置される複数（図では４個）の遊星歯車２と、前記サンギヤ１と同一軸線を有するとともに複数の前記遊星歯車２に隣接し、これら遊星歯車２の外歯とその内歯が噛み合うリングギヤ３とを備えている。

サンギヤ１と一体に構成された高速軸５はケーシング４内で図示しない軸受により軸支されて軸心Ｃの周りを回転するようになっており、リングギヤ３は外周面がケーシング４の溝４ａに嵌め込まれている。遊星歯車２は内周面がキャリア７と一体に構成された遊星ピン６の外周面と軸受９を介して回転自在となっている。
なお、前記遊星ピン６の前記キャリア７側と反対側にキャリア７ａが前記キャリア７と図示しない連結棒で連結して設けられており、前記遊星ピン６はキャリア７とキャリア７ａにより支持されている。
キャリア７と一体に構成された低速軸８はケーシング４内で図示しない軸受により軸支されて軸心Ｃの周りを回転するようになっている。

前記遊星ピン６にはその軸心に軸心穴１０が貫通して明けられ、さらに、該軸心穴１０から遊星ピン６の外周面に向かって潤滑油を軸受９へ導入する１箇または必要により数箇の導入孔１１が開けられている。
また、前記遊星歯車２には軸受９側から歯面側に向かって潤滑油を導入する１箇または必要により数箇の導入孔１２が明けられている。

前記遊星ピン６の両端面にはピン１４を支点として揺動される開閉蓋１３が設けられており、該開閉蓋１３は、図２に示すように、遊星ピン６の矢印８ａ方向の公転の際、自重で常に一定の上下方向へ向くようになっているとともに、遊星ピン６の公転における下端の位置および上端の位置で、前記軸心穴１０が開口状態となるように、軸心穴１０と係合する部分に切欠き１３ａおよび１３ｂを有している。
これにより、前記遊星ピン６が潤滑油浴１５の油面１５ａの下方にある時には潤滑油が前記軸心穴１０に自然に流入するようになっている。また、遊星ピン６が公転の上端部近辺にある時には空気が軸心穴１０へ流入できるようになっている。
遊星歯車装置２０の潤滑装置２０ａは、上記のように、前記遊星ピン６に明けられた軸心穴１０、導入孔１１、前記遊星歯車２に明けられた導入孔１２、および、前記遊星ピン６の両端面の開閉蓋１３、ピン１４等から構成されている。

次に、本実施の形態に係わる遊星歯車装置２０の潤滑装置２０ａの作用を説明する。
サンギヤ１が軸心Ｃの周りを回転すると、遊星歯車２がサンギヤ１の外歯およびリングギヤ３の内歯との噛み合いにより自転および公転して、低速軸８と一体になっているキャリア７が軸心Ｃの周りを矢印８ａの方向に回転し、それに伴って遊星ピン６が矢印８ａの方向に公転していく。

キャリア７が回転しても、開閉蓋１３はその自重によりピン１４を支点として常に一定の上下方向を保ったまま、遊星ピン６に明けられた軸心穴１０と相対的な位置を変えつつ揺動する。
遊星ピン６がその公転によりケーシング４内の潤滑油浴１５の油面１５ａの下方に浸漬していくと、開閉蓋１３に構成された切欠き１３ａにより軸心穴１０が徐々に開かれて、遊星ピン６が公転の最下端に達すると軸心穴１０は切欠き１３ａにより完全な開放状態となる。その後、軸心穴１０は開閉蓋１３により徐々に閉じられて、油面１５ａに上昇するまでには開閉蓋１３により完全な閉鎖状態となる。
軸心穴１０が開閉蓋１３の切欠き１３ａにより開かれた状態になっているとき、潤滑油浴１５の潤滑油が軸心穴１０に自然に流入して、その、後開閉蓋１３によって完全な閉鎖状態になると、潤滑油は軸心穴１０の中に保持されたままとなる。

遊星ピン６が公転の上端部近くにくると、軸心穴１０を閉鎖状態にしていた開閉蓋１３が軸心穴１０との相対的な位置を変えつつ、開閉蓋１３に構成された切欠き１３ｂにより軸心穴１０が徐々に開けられて、遊星ピン６が公転の最上端に達すると軸心穴１０は切欠き１３ｂにより完全な開放状態となる。

軸心穴１０が開閉蓋１３の切欠き１３ｂにより開かれた状態になると、軸心穴１０内に空気が入るようになる。
軸心穴１０内に保持されていた潤滑油は、軸心穴１０が閉鎖状態のままでも少しずつ軸心穴１０内から導入孔１１を経由して軸受９部に、さらに、軸受９部から遊星歯車２の導入孔１２を経由して遊星歯車２とサンギヤ１との噛み合い歯面、および、遊星歯車２とリングギヤ３との噛み合い歯面に導入されていく。しかしながら、潤滑油の表面張力により導入孔１１または導入孔１２からの潤滑油の導入は少しずつである。
軸心穴１０内に空気が入ることにより、上記潤滑油の表面張力が流入した空気によりバランスを崩されて、潤滑油は軸心穴１０内から導入孔１１を経由して軸受９部に導入されやすくなり、軸受９部が潤滑される。また、軸受９部から遊星歯車２の導入孔１２を経由して遊星歯車２とサンギヤ１との噛み合い歯面、および、遊星歯車２とリングギヤ３との噛み合い歯面に導入されて、該噛み合い歯面が潤滑される。

このように、公転軌道の上部に達した時と遊星歯車２が公転軌道の下部に達した時に軸心穴１０が開口するので、適切なタイミングで潤滑油の流出を自由に調整することが可能である。なお、上記の構成のほかにも、開閉蓋１３の切欠き１３ａ，１３ｂの位置を調整することで、潤滑油が流出するタイミングを自由に調整することが可能である。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図３および図４によって説明する。
図３は、第２の実施の形態の潤滑装置を構成した遊星歯車装置の要部の側面断面図であり、図１に相当する図である。
図４は、図３の潤滑装置部の拡大図である。

図の遊星歯車装置３０において、第１の実施の形態と同じ構造のものは同じ記号を記してあり、重複する説明は省略する。潤滑装置３０ａは、第１の実施の形態の開閉蓋１３およびピン１４に代わって、一方向弁３１を設けて構成されており、該一方向弁３１は貫通した軸心穴１０の両端部の内部に潤滑油を流入させるが、外部への流出は抑止する。
前記一方向弁３１は、その中心に孔３１ａを有した栓となっており、この栓が形成する段差により軸心穴１０の内部は図中二点鎖線で示した凹部１０ｈを形成している。
なお、前記一方向弁３１は、上記のような孔３１ａを有したものに限定されることはなく、潤滑油を外部から内部へ向かって流入させるが、内部から外部へ向かっての流出を抑止する他の構造としてもよいことはもちろんである。

次いで、第２の実施の形態に係わる遊星歯車装置３０の潤滑装置３０ａの作用を説明する。遊星ピン６がその公転によりケーシング４内の潤滑油浴１５の油面１５ａの下方に浸漬すると、潤滑油が軸心穴１０内の両端部に設けられた一方向弁３１の孔３１ａを経由して凹部１０ｈに流入し、遊星ピン６の公転の間、凹部１０ｈに保持された状態となる。
遊星ピン６の公転または停止の間に、軸心穴１０内の潤滑油は徐々に導入孔１１を経由して軸受９部に導入されて軸受９部が潤滑される。また、軸受９部から導入孔１２を経由して遊星歯車２とサンギヤ１との噛み合い歯面、および、遊星歯車２とリングギヤ３との噛み合い歯面へ導入されて、該噛み合い歯面が潤滑される。
孔３１ａを有した前記一方向弁３１は、遊星ピン６の公転が低速の場合には、孔３１ａからの潤滑油の流入時間に余裕が生じるために効果的であり、潤滑装置３０ａの装置コストが安価である。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を図５および図６によって説明する。
図５は、第３の実施の形態の潤滑装置を構成した遊星歯車装置の要部の側面断面図であり、図１に相当する図である。
図６は、図５の断面Ｂ−Ｂ図で、一部破断としてある。

図の遊星歯車装置４０において、第１の実施の形態と同じ構造のものは同じ記号を記してあり、重複する説明は省略する。軸心穴１０の両端には、一端が軸心穴１０の外部に一部はみ出した位置で、遊星ピン６の公転の求心側に潤滑油受け部１６ｃを有し、かつ、遊星ピン６の公転の遠心側に開口した開口部１６ｂを有し、他端が軸心穴１０の内方に向かって開口した孔１６ａ付きの潤滑油受けピン１６が嵌め込まれている。キャリア７には、その円周部で前記潤滑油受けピン１６に対応した位置に、回転の求心側の底部に油溜めの膨らみ４１ａを持った潤滑油カップ４１が取り付けられており、前記キャリア７の回転で潤滑油カップ４１が潤滑油浴１５内に浸漬した際に潤滑油を掬い上げて保持し、潤滑油カップ４１が上部にきたときに潤滑油カップ４１の公転により潤滑油受け４３に垂下するようになっている。
なお、前記潤滑油カップ４１の膨らみ４１ａは、前記キャリア７の回転で潤滑油カップ４１が最上端に達する前に、潤滑油カップ４１の公転による傾きにより潤滑油をすべて流出してしまわないようにし、潤滑油カップ４１内の潤滑油の多くが最上端近辺で潤滑油受け４３に滴下されるように構成されている。
該潤滑油受け４３に滴下された潤滑油は潤滑油受け４３に接続された案内樋４４を経由して前記潤滑油受けピン１６の開口部１６ｂに導入されるようになっており、前記潤滑油受け４３は支持具４５を介してケーシング４に取り付けられている。
遊星歯車装置４０の潤滑装置４０ａは、上記のように、潤滑油受けピン１６、潤滑油カップ４１、潤滑油受け４３、案内樋４４等で構成されている。
なお、前記潤滑装置４０ａはキャリア７ａ側にも設けた二重の構成としてもよい。

次いで、第３の実施の形態に係わる遊星歯車装置４０の潤滑装置４０ａの作用を説明する。キャリア７が矢印８ａの方向に回転して、潤滑油カップ４１が潤滑油浴１５内に浸漬すると、潤滑油を掬い上げて保持し、前記潤滑油カップ４１が上部にくると、前記潤滑油カップ４１の傾きに伴って前記潤滑油カップ４１内の潤滑油が潤滑油受け４３に滴下され、案内樋４４、潤滑油受けピン１６の開口部１６ｂ、潤滑油受け部１６ｃ、孔１６ａを経由して遊星ピン６の軸心穴１０に導入される。
軸心穴１０内で潤滑油受けピン１６が構成する段差により軸心穴１０の凹部に閉じ込められた潤滑油を保持したまま遊星ピン６が公転する。公転または停止の間に潤滑油は徐々に導入孔１１を経由して軸受９部に導入されて、軸受９部が潤滑される。さらに、導入孔１２を経由して軸受９部から遊星歯車２とサンギヤ１との噛み合い歯面、および、遊星歯車２とリングギヤ３との噛み合い歯面にも導入されて該噛み合い歯面が潤滑される。
なお、本実施の形態においては、前記潤滑油カップ４１で潤滑油浴１５から比較的多量の潤滑油を掬い上げて、上記のように、潤滑油カップ４１から滴下した潤滑油を、潤滑油受け４３、案内樋４４、潤滑油受けピン１６の開口部１６ｂ、潤滑油受け１６ｃ、孔１６ａを経由して遊星ピン６の軸心穴１０に短時間で導入するので、遊星ピン６の公転が高速の場合でも、多量の潤滑油導入が確実に行われるという特徴を有する。
なお、潤滑油カップ４１をキャリア７に対して図示せぬピン等により回動自在に軸支するとともに、時計の回転方向へのみ回動可能に取り付け、潤滑油カップ４１が潤滑油受け４３と対面する範囲において、ケーシング４に固定されたプッシャ付きシリンダ４７を作動して、図６において、同カップ４１を時計の回転方向へ９０度回転して、潤滑油を潤滑油受け４３に滴下させるようにしてもよい。

（第４の実施の形態）
また、本発明の第４の実施の形態を図７、図８によって説明する。
図７は、第４の実施の形態の潤滑装置を構成した遊星歯車装置の要部の側面断面図で、図１に相当する図である。
図８は、図７の断面Ｄ−Ｄ図で、一部破断としてある。

図の遊星歯車装置６０において、第１の実施の形態と同じ構造のものは同じ記号を記してあり、重複する説明は省略する。キャリア７の円周部には潤滑油受けピン１６の位置に対応して、潤滑油を吸油して保持する弾力性のある例えばスポンジ状の吸油性潤滑油保持具６１がピン６２を介して取り付けられている。該吸油性潤滑油保持具６１は、キャリア７の矢印８ａの方向の回転により潤滑油浴１５に浸漬すると、潤滑油を吸油し、潤滑油浴１５の油面１５ａより上方の位置になっても潤滑油を保持したまま、キャリア７の回転により上方へ持ち上げられる。
キャリア７の回転により前記吸油性潤滑油保持具６１が上部へくると、一対のカム６５により吸油性潤滑油保持具６１を押しつぶしたような形状にして、保持していた潤滑油を搾り出すようになっており、搾り出された潤滑油は潤滑油受け４３に受けられる構造となっている。なお、一対のカム６５は支持具６６によりケーシング４に取り付けられており、潤滑油受け４３は支持具４５によりケーシング４に取り付けられている。ここで、吸油性潤滑油保持具６１からの潤滑油搾り出しは、一対のカム６５による構造に限定されることなく、他の構造としてもよい。
遊星歯車装置６０の潤滑装置６０ａは、上記のように、吸油性潤滑油保持具６１、一対のカム６５、６５および、前記第３の実施の形態で説明した潤滑油受けピン１６、潤滑油受け４３、案内樋４４等で構成されている。
なお、前記潤滑装置６０ａはキャリア７ａ側にも設けた二重の構成としてもよい。

次いで、第４の実施の形態に係わる遊星歯車装置６０の潤滑装置６０ａの作用を説明する。キャリア７の回転により吸油性潤滑油保持具６１が潤滑油浴１５内に浸漬すると、吸油性潤滑油保持具６１は潤滑油を吸油して保持し、吸油性潤滑油保持具６１が上部にくると、一対のカム６５、６５との係合により、吸油性潤滑油保持具６１に保持されていた潤滑油が搾り出されて前記潤滑油受け４３に垂下され、さらに案内樋４４、潤滑油受けピン１６の開口部１６ｂ、潤滑油受け１６ｃ、孔１６ａを経由して遊星ピン６の軸心穴１０に導入される。
前記第３の実施の形態での説明と同様に、軸心穴１０内で潤滑油受けピン１６が構成する段差により軸心穴１０の凹部に閉じ込められた潤滑油を保持したまま遊星ピン６が公転する。公転または停止の間に潤滑油は徐々に導入孔１１を経由して軸受９部に導入されて、軸受９部が潤滑される。さらに、導入孔１２を経由して軸受９部から遊星歯車２とサンギヤ１との噛み合い歯面、および、遊星歯車２とリングギヤ３との噛み合い歯面にも導入されて、該噛み合い歯面が潤滑される。
また、本実施の形態においても、前記第３の実施の形態での説明と同様に、吸油性潤滑油保持具６１により潤滑油浴１５から比較的多量の潤滑油を掬い上げて、上記のように、吸油性潤滑油保持具６１から一対のカム６５、６５との係合により滴下した潤滑油を、潤滑油受け４３、案内樋４４、潤滑油受けピン１６の開口部１６ｂ、潤滑油受け１６ｃ、孔１６ａを経由して遊星ピン６の軸心穴１０に短時間で導入するので、遊星ピン６の公転が高速の場合でも、潤滑油導入が確実に行われるという特徴を有する。

上記第１の実施の形態から第４の実施の形態の説明では、遊星ピン６に設けた軸心穴１０を貫通穴とした場合を示したが、軸心穴１０を一方のみ開口して、他方は塞いだ穴とした場合でもよい。

以上説明してきたように、第１の実施の形態では、開閉蓋１３の作用により遊星ピン６に明けられた軸心穴１０の開口部を開閉することにより、潤滑油浴１５内に浸漬して自然流入した潤滑油を前記軸心穴１０に保持することができる。また、第２の実施の形態では、前記軸心穴１０の開口部に設けた一方向弁３１により、潤滑油浴１５内に浸漬して自然流入した潤滑油を前記軸心穴１０の凹部に保持することができる。さらに、第３の実施の形態では、回転体に設けた潤滑油カップ４１により潤滑油浴１５内に浸漬して掬い上げた潤滑油を滴下させて、潤滑油受け４３、案内樋４４、潤滑油受けピン１６等により遊星ピン６に明けられた軸心穴１０の凹部に導入して保持することができる。第４の実施の形態では、吸油性潤滑油保持具６１、一対のカム６５、潤滑油受けピン１６、潤滑油受け４３、案内樋４４、潤滑油受けピン１６等により遊星ピン６に明けられた軸心穴１０の凹部に潤滑油を導入して保持することができる。

このようにして、遊星ピン６の軸心穴１０に潤滑油を保持することにより、遊星歯車装置が長時間運転停止することがあっても、運転再開時に直ちに軸受９部および遊星歯車２とサンギヤ１との噛み合い歯面、または、遊星歯車２とリングギヤ３との噛み合い歯面に潤滑油を供給できて、潤滑切れを生じることがなく、しかも安価な潤滑装置を提供できるようになった。

１ サンギヤ
２ 遊星歯車
３ リングギヤ
４ ケーシング
６ 遊星ピン
７、７ａ キャリア
９ 軸受
１０ 軸心穴
１１ 導入孔
１２ 導入孔
１３ 開閉蓋
１３ａ、１３ｂ （開閉蓋の）切欠き
１４ ピン
１５ 潤滑油浴
１６ 潤滑油受けピン
１６ａ （潤滑油受けピンの）孔
１６ｂ （潤滑油受けピンの）開口部
１６ｃ （潤滑油受けピンの）潤滑油受け部
２０、３０、４０、６０ 遊星歯車装置
２０ａ、３０ａ、４０ａ、６０ａ 潤滑装置
３１ 一方向弁
４１ 潤滑油カップ
４３ 潤滑油受け
４４ 案内樋
４７ プッシャ付きシリンダ
６１ 吸油性潤滑油保持具
６５ 一対のカム

Claims (9)

1. 高速軸に直結されるサンギヤと、ケーシングに嵌め込まれたリングギヤと、前記サンギヤの外歯と前記リングギヤの内歯との間に複数の遊星歯車を等分角で転動自在に配置し、前記遊星歯車をキャリアに固定された遊星ピンに軸受を介して回転自在に支持し、前記キャリアに低速軸を一体に設けた遊星歯車装置において、前記遊星ピンに軸心穴を設け、かつ、該軸心穴から前記軸受に潤滑油を導入できる導入孔を設け、前記軸心穴の端部に設けた開閉蓋により前記軸心穴の開口部を開閉できるように構成して、前記軸心穴が前記ケーシング内の潤滑油浴に浸漬する際に開いて前記軸心穴に潤滑油が導入され、前記軸心穴が前記潤滑油浴から離れる際に閉じて前記軸心穴内に潤滑油が保持されて、前記導入孔経由で前記軸受が潤滑されるようにしたことを特徴とする遊星歯車装置の潤滑装置。
2. 請求項１に記載する遊星歯車装置の潤滑装置において、前記開閉蓋を前記遊星ピンの両端で前記軸心穴近辺に設けたピンを支点として前記軸心穴と相対的に揺動させることにより開閉できるようにし、かつ、前記開閉蓋が自重で常に一定方向へ向くようにして、前記ピンの位置および前記開閉蓋の形状を、前記遊星歯車が公転軌道の下部に達した時、および、公転軌道の上部に達した時、若しくは適切な時（適切なタイミング）に前記開閉蓋が前記軸心穴の開口部を開くように構成したことを特徴とする遊星歯車装置の潤滑装置。
3. 高速軸に直結されるサンギヤと、ケーシングに嵌め込まれたリングギヤと、前記サンギヤの外歯と前記リングギヤの内歯との間に複数の遊星歯車を等分角で転動自在に配置し、前記遊星歯車をキャリアに固定された遊星ピンに軸受を介して回転自在に支持し、前記キャリアに低速軸を一体に設けた遊星歯車装置において、前記遊星ピンに軸心穴を設け、かつ、該軸心穴から前記軸受に潤滑油を導入できる導入孔を設けて、前記軸心穴の端部に設けた一方向弁により、前記軸心穴が前記ケーシング内の潤滑油浴に浸漬している間に前記軸心穴の外部から内部に向けて潤滑油が導入され、前記軸心穴が前記潤滑油浴から離れている間は前記軸心穴の内部から外部に向けての潤滑油の流出が抑止されるように構成して、前記軸心穴内に潤滑油が保持されて、前記導入孔経由で前記軸受が潤滑されるようにしたことを特徴とする遊星歯車装置の潤滑装置。
4. 請求項３に記載する遊星歯車装置の潤滑装置において、前記一方向弁を、軸方向に孔を有する栓により構成したことを特徴とする遊星歯車装置の潤滑装置。
5. 高速軸に直結されるサンギヤと、ケーシングに嵌め込まれたリングギヤと、前記サンギヤの外歯と前記リングギヤの内歯との間に複数の遊星歯車を等分角で転動自在に配置し、前記遊星歯車をキャリアに固定された遊星ピンに軸受を介して回転自在に支持し、前記キャリアに低速軸を一体に設けた遊星歯車装置において、前記遊星ピンに軸心穴を設け、該軸心穴が中央部を凹みとする段差を有するようにして、かつ、該軸心穴の中央部から前記軸受に潤滑油を導入できる導入孔を設けて、前記キャリア等の回転体に設けた潤滑油保持具により、前記遊星歯車の公転軌道の下部で前記ケーシング内の潤滑油浴に浸漬した際に潤滑油を受けて保持し、前記遊星歯車の公転軌道の上部に達した際に該保持していた潤滑油を滴下させて前記軸心穴に導入するように構成して、前記段差を有する軸心穴に潤滑油が保持されて、前記導入孔経由で前記軸受が潤滑されるようにしたことを特徴とする遊星歯車装置の潤滑装置。
6. 請求項５に記載する遊星歯車装置の潤滑装置において、前記潤滑油保持具を、前記回転体の前記遊星ピンに対応した位置に設けた潤滑油カップとして、該潤滑油カップが、前記回転体の回転の下部に達した時に、前記潤滑油浴から潤滑油を掬い上げて保持し、前記回転体の回転の上部に達した時に、該潤滑油カップが保持していた潤滑油を滴下させて、前記軸心穴に導入させるように構成したことを特徴とする遊星歯車装置の潤滑装置。
7. 請求項５に記載する遊星歯車装置の潤滑装置において、前記潤滑油保持具を、前記回転体の前記遊星ピンに対応した位置に設けたピンを支点として揺動するカップとし、該カップが、前記回転体の回転の下部に達した時に、潤滑油浴から潤滑油を掬い上げて保持し、前記回転体の回転により上部に向かうまでは潤滑油を保持したままの姿勢を維持して、前記回転体の回転の上部に達した時に、該カップが前記ピンを支点として傾くことにより保持していた潤滑油を滴下させて、前記軸心穴に導入させるように構成したことを特徴とする遊星歯車装置の潤滑装置。
8. 請求項５に記載する遊星歯車装置の潤滑装置において、前記潤滑油保持具を、前記回転体の前記遊星ピンに対応した位置に設けた弾力性のある吸油性潤滑油保持具とし、該吸油性潤滑油保持具が前記回転体の回転の下部に達して前記潤滑油浴に浸漬した際に潤滑油を吸い取って保持し、該吸油性潤滑油保持具が前記回転体の回転の上部に達した時に、前記保持していた潤滑油を搾り出し用カム等との係合により滴下させて、前記軸心穴に導入させるように構成したことを特徴とする遊星歯車装置の潤滑装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載する遊星歯車装置の潤滑装置において、前記軸受内に導入された潤滑油を前記遊星歯車の歯面に向かって導入できるように導入孔を前記遊星歯車に設けて、前記遊星歯車、サンギヤ、リングギヤの歯面が潤滑されるようにしたことを特徴とする遊星歯車装置の潤滑装置。

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